Metallurgisk laboratorium - Metallurgical Laboratory

Metallurgisk laboratorium

Eckhart Hall ved University of Chicago blev brugt til Metallurgical Projects administrative kontorer
Etableret	Februar 1943  ( 1943-02 )
Forskningstype	klassificeret
Budget	$ 30,69 millioner (1943–1946)
Forskningsområde	Plutonium kemi og metallurgi, atomreaktor design
Direktør	Richard L. Doan Samuel K. Allison Joyce C. Stearns Farrington Daniels
Personale	2.008 den 1. juli 1944
Beliggenhed	Chicago , Illinois , USA 41 ° 47′25 ″ N 87 ° 35′56 ″ V  /  41,79028 ° N 87,59889 ° W  / 41,79028; -87,59889 Koordinater : 41 ° 47′25 ″ N 87 ° 35′56 ″ V  /  41,79028 ° N 87,59889 ° W  / 41,79028; -87,59889
Driftsagentur	University of Chicago
Nobelpristagere	Enrico Fermi James Franck Glenn Seaborg Eugene Wigner

Den metallurgiske Laboratory (eller Met Lab ) var en videnskabelig laboratorium på University of Chicago , der blev etableret i februar 1942 studere og bruge den nyopdagede grundstof plutonium . Det undersøgte plutoniums kemi og metallurgi, designet verdens første atomreaktorer til at producere det og udviklede kemiske processer for at adskille det fra andre elementer. I august 1942 var laboratoriets kemiske sektion den første til kemisk at adskille en vejbar prøve af plutonium, og den 2. december 1942 producerede Met Lab den første kontrollerede nukleare kædereaktion i reaktoren Chicago Pile-1 , som blev konstrueret under tribunerne af universitetets gamle fodboldstadion , Stagg Field .

Den metallurgiske Laboratorium blev oprettet som en del af metallurgiske Project, også kendt som "Pile" eller "X-10" Projekt, der ledes af Chicago professor Arthur H. Compton , en Nobelpris prismodtageren. Til gengæld var dette en del af Manhattan-projektet - den allieredes indsats for at udvikle atombomben under Anden Verdenskrig . Metallurgical Laboratory blev successivt ledet af Richard L. Doan, Samuel K. Allison , Joyce C. Stearns og Farrington Daniels . Forskere, der arbejdede der, omfattede Enrico Fermi , James Franck , Eugene Wigner og Glenn Seaborg . På sit højeste den 1. juli 1944 havde det 2.008 ansatte.

Chicago Pile-1 blev snart flyttet af laboratoriet til et mere afsidesliggende sted i Argonne-skoven , hvor dets originale materialer blev brugt til at opbygge en forbedret Chicago Pile-2, der skulle anvendes i ny forskning i kernefissionsprodukter. En anden reaktor, Chicago Pile-3 , blev bygget på Argonne-stedet i begyndelsen af ​​1944. Dette var verdens første reaktor, der brugte tungt vand som neutronmoderator . Det blev kritisk i maj 1944 og blev først drevet med fuld effekt i juli 1944. Metallurgical Laboratory designede også X-10-grafitreaktoren ved Clinton Engineer Works i Oak Ridge, Tennessee , og B-reaktoren ved Hanford Engineer Works i det staten Washington .

Ud over arbejdet med reaktorudvikling studerede Metallurgical Laboratory plutoniums kemi og metallurgi og arbejdede sammen med DuPont for at udvikle den vismutphosphatproces, der blev brugt til at adskille plutonium fra uran. Da det blev sikkert, at atomreaktorer ville involvere radioaktive materialer i gigantisk målestok, var der stor bekymring for sundheds- og sikkerhedsaspekterne, og undersøgelsen af ​​de biologiske effekter af stråling fik større betydning. Det blev opdaget, at plutonium, ligesom radium, var en knoglesøger , hvilket gjorde det særligt farligt. Metallurgical Laboratory blev den første af de nationale laboratorier , Argonne National Laboratory , den 1. juli 1946. Met Labs arbejde førte også til oprettelsen af Enrico Fermi Institute og James Franck Institute ved universitetet.

Oprindelse

Den Opdagelsen af kernespaltning i uran af tyske kemikere Otto Hahn og Fritz Strassmann i december 1938 og dens teoretisk forklaring (og navngivning) af Lise Meitner og Otto Frisch snart efter, åbnet mulighed for, at neutroner produceret af fission kunne skabe en kontrolleret nuklear kædereaktion . På Columbia University begyndte Enrico Fermi og Leo Szilard at undersøge, hvordan dette kunne opnås. I august 1939 udarbejdede Szilard et fortroligt brev til præsidenten for De Forenede Stater , Franklin D. Roosevelt , der advarede om muligheden for et tysk atomvåbenprojekt og overbeviste sin gamle ven og samarbejdspartner Albert Einstein om at underskrive det. Dette resulterede i støtte til den amerikanske regerings forskning i nuklear fission.

I april 1941 bad National Defense Research Committee (NDRC) Arthur Compton , en nobelprisvindende professor i fysik ved University of Chicago , om at rapportere om uranprogrammet. Niels Bohr og John Wheeler teoretiserede, at tunge isotoper med ulige atomnumre , såsom plutonium-239 , var fissile . Emilio Segre og Glenn Seaborg ved University of California producerede 28 ug af plutonium i 60-tommer cyklotron der i maj 1941 og fandt, at det havde 1,7 gange den termiske neutron capture tværsnit af uran-235. Mens der kunne dannes små mængder plutonium-239 i cyclotroner, var det ikke muligt at producere en stor mængde på den måde. Compton konfererede med Eugene Wigner fra Princeton University om, hvordan plutonium kunne produceres i en atomreaktor , og med Robert Serber fra University of Illinois om, hvordan plutonium produceret i en reaktor derefter kunne blive kemisk adskilt fra uran, det blev opdrættet fra.

Den 20. december, kort efter det japanske angreb på Pearl Harbor, der bragte De Forenede Stater ind i krigen, blev Compton sat i spidsen for plutonium-projektet. Dens mål var at producere reaktorer til at omdanne uran til plutonium, at finde måder til kemisk at adskille plutonium fra uran og at designe og bygge en atombombe. Selvom en vellykket reaktor endnu ikke var bygget, havde forskerne allerede produceret flere forskellige, men lovende designkoncepter. Det faldt på Compton at beslutte, hvilke af disse der skulle forfølges. Han foreslog en ambitiøs tidsplan, der havde til formål at opnå en kontrolleret atomkædereaktion inden januar 1943 og at have en leverbar atombombe inden januar 1945.

Compton følte, at det at have hold i Columbia, Princeton, University of Chicago og University of California skabte for meget dobbeltarbejde og ikke nok samarbejde, og han besluttede at koncentrere arbejdet ét sted. Ingen ønskede at flytte, og alle argumenterede for deres egen placering. I januar 1942, kort efter at De Forenede Stater trådte ind i Anden Verdenskrig, besluttede Compton at koncentrere arbejdet på sit eget sted, University of Chicago, hvor han vidste, at han havde en ustabil støtte fra universitetsadministrationen, mens Columbia var engageret i uranberigelsesbestræbelser. og tøvede med at tilføje endnu et hemmeligt projekt. Andre faktorer, der bidrog til beslutningen, var Chicagos centrale placering og tilgængeligheden af ​​forskere, teknikere og faciliteter i Midtvesten, der endnu ikke var taget væk af krigsarbejde. Boliger var lettere tilgængelige, og en indre by var mindre sårbar over for fjendens angreb.

Personale

Arthur H. Compton (til venstre) leder af Metallurgical Project med Martin D. Whitaker , direktøren for Clinton Laboratories

Den nye forskningsvirksomhed blev dannet i februar 1942 og fik navnet "Metallurgical Laboratory" eller "Met Lab". Der blev udført ægte metallurgi, men navnet var beregnet som dækning for dets aktiviteter. University of Chicago havde overvejet at oprette et forskningsinstitut inden for metaller og ville faktisk gøre det efter krigen, så dets oprettelse tiltrak lidt opmærksomhed. Comptons plutoniumprojekt blev derefter kendt som det metallurgiske projekt. Metallurgical Laboratory blev administreret af University of Chicago under kontrakt til Office of Scientific Research and Development (OSRD).

Over 5.000 mennesker i 70 forskningsgrupper deltog i Comptons Metallurgical Project, også kendt som "Pile" eller "X-10" Project, hvoraf omkring 2.000 arbejdede i Metallurgical Laboratory i Chicago. På trods af de gode lønninger, der blev tilbudt, var det svært at rekruttere. Der var konkurrence for forskere og ingeniører fra andre forsvarsrelaterede projekter, og Chicago var dyrt sammenlignet med universitetsbyer.

Norman Hilberry var associeret direktør for Metallurgical Project, og Richard L. Doan blev udnævnt til direktør for Metallurgical Laboratory. Mens Doan var en dygtig administrator, havde han svært ved at blive accepteret som laboratorieleder, da han ikke var akademiker. Den 5. maj 1943 erstattede Compton ham med Samuel K. Allison og udnævnte Henry D. Smyth som associeret direktør. Oprindeligt var der tre fysikgrupper, ledet af Allison, Fermi og Martin D. Whitaker . Frank Spedding var ansvarlig for kemidivisionen. Han blev senere efterfulgt af Herbert McCoy og derefter af James Franck . Compton placerede Robert Oppenheimer i spidsen for bombedesignindsatsen i juni 1942. I november 1942 blev dette et separat projekt, kendt som Project Y , som var placeret i Los Alamos, New Mexico .

Efter at United States Army Corps of Engineers overtog Manhattan-projektet i august 1942, koordinerede Manhattan District arbejdet. Fra 17. februar 1943 rapporterede Compton til direktøren for Manhattan-projektet, brigadegeneral Leslie R. Groves, Jr. , i stedet for OSRD S-1 sektionen . Manhattan District overtog det fulde ansvar for Metallurgical Laboratory-kontrakten den 1. maj 1943. Kaptajn JF Grafton blev udnævnt til Chicago Area Engineer i august 1942. Han blev efterfulgt af kaptajn Arthur V. Peterson i december 1942. Peterson forblev indtil oktober 1944. Kaptajn JF McKinley blev Chicago Area Engineer den 1. juli 1945.

Bygninger

Først blev de fleste laboratoriefaciliteter leveret af University of Chicago. Fysikerne overtog pladsen under den nordlige og vestlige del af Stagg Field og i servicebygningen, hvor der var en cyklotron. Kemikerne overtog George Herbert Jones Laboratory og Kent Chemical Laboratory. Sundhedsgruppen tog plads i Anatomy Building, Drexel House, Billings Hospital og Killis Laboratory, og de administrative kontorer gik ind i Eckhart Hall . Szilard skrev senere, at "forskernes moral næsten kunne plottes i en graf ved at tælle antallet af lys, der brændte efter middagen på kontorer i Eckhart Hall." Da projektet voksede op i Eckhart Hall, flyttede det ind i den nærliggende Ryerson Hall. Den metallurgiske Laboratory sidst besatte 205.000 kvadratfod (19.000 m ² ) af campus plads. Omkring $ 131.000 ændringer blev foretaget i bygninger, der var okkuperet af laboratoriet, men University of Chicago måtte også foretage ændringer for brugere, der blev fordrevet af det.

Argonne Laboratory på "Site A"

The University of Chicago lavet en 0,73-acre (0,30 ha) websted besat af tennisbaner til rådighed for Manhattan distrikt på en én dollar lejekontrakt, til opførelse af en ny kemi bygning med 20.000 kvadratfod (1.900 m ² ) af rummet. Stone og Webster påbegyndte arbejdet med dette i september 1942, og det blev afsluttet i december. Det blev hurtigt vist sig at være for lille, og en tilstødende 0,85-acre (0,34 ha) plot blev sat til lejekontrakten, hvorpå en 30.000 kvadratmeter (2.800 m ² ) bilag blev bygget og afsluttet i november 1943. Omfattende arbejde var derefter udført på ventilationssystemet, så laboratoriet kan arbejde mere sikkert med plutonium. Et websted, der indeholder en is hus og stalde ejet af University i Chicago blev gjort tilgængelig i april 1943. Kendt som stedet B, blev det ombygget til at give 62,670 kvadratfod (5822 m ² ) af laboratorier og værksteder for de sundhedsmæssige og metallurgi grupper. Den 124. Field Artillery Armory blev leaset fra staten Illinois for at give mere plads i marts 1944 og omkring 360.000 kvadratfod (33.000 m ² ) af rummet blev leaset eller bygget, til en pris på $ 2 millioner.

Af hensyn til sikkerhed og sikkerhed var det ikke ønskeligt at finde faciliteterne til eksperimenter med atomreaktorer i tætbefolket Chicago. Compton valgte et sted i Argonne Forest , en del af Forest Preserve District of Cook County , ca. 32 km sydvest for det centrale Chicago, kaldet Site A. Krigsafdelingen lejede 1.040 hektar jord der fra Cook County i hele krigens varighed plus et år for en dollar. Opførelse af faciliteter inklusive laboratorier og servicebygninger og en adgangsvej blev påbegyndt i september 1942 og afsluttet i begyndelsen af ​​1943. Compton udnævnte Fermi til den første direktør for Argonne Laboratory.

Reaktorudvikling

Chicago Pile-1

Stagg Field ved University of Chicago. Stadionet blev jævnet i 1957.

Mellem 15. september og 15. november 1942 konstruerede grupper under Herbert L. Anderson og Walter Zinn seksten eksperimentelle reaktorer (på det tidspunkt kendt som "bunker") under Stagg Field-stativet. Fermi designede en ny uran- og grafitbunke, der kunne bringes til kritisk betydning i en kontrolleret, selvbærende nuklear reaktion . Byggeriet i Argonne faldt bagefter på grund af Stone & Websters vanskeligheder med at rekruttere nok kvalificerede arbejdere og opnå de nødvendige byggematerialer. Dette førte til en industriel konflikt, hvor fagforeningsarbejdere tog skridt over rekrutteringen af ​​ikke-fagligt arbejdskraft. Da det blev klart, at materialerne til Fermis nye bunke ville være til rådighed, inden den nye struktur blev afsluttet, godkendte Compton et forslag fra Fermi om at bygge bunken under tribunerne på Stagg Field.

Konstruktionen af ​​reaktoren, kendt som Chicago Pile-1 (CP-1), begyndte om morgenen den 16. november 1942. Arbejdet blev udført på tolv timers skift med en dagskift under Zinn og en natskift under Anderson. Når den er færdig, understøttede trærammen en elliptisk formet struktur, 20 fod (6,1 m) høj, 6 fod (1,8 m) bred i enderne og 25 fod (7,6 m) over midten. Den indeholdt 6 korte tons uranmetal, 50 korte tons uranoxid og 400 korte tons grafit til en anslået pris på 2,7 millioner dollars. Den 2. december 1942 opnåede den den første kontrollerede selvbærende nukleare reaktion. Den 12. december 1942 blev CP-1's effekt øget til 200 W, nok til at drive en pære. Manglende afskærmning af enhver art var det en strålingsfare for alle i nærheden. Derefter blev testen fortsat ved den lavere effekt på 0,5 W.

Chicago Pile-2

Driften af ​​Chicago Pile-1 blev afsluttet den 28. februar 1943. Den blev demonteret og flyttet til Argonne, hvor de originale materialer blev brugt til at bygge Chicago Pile-2 (CP-2). I stedet for at være sfærisk blev den nye reaktor bygget i en terninglignende form, ca. 25 fod høj med en base ca. 30 fod (9,1 m). Det var omgivet af betonvægge, der var 1,5 meter tykke, der fungerede som et strålingsskærm og med overheadbeskyttelse fra 15 cm bly og 50 cm træ. Mere uran blev brugt, så det indeholdt 52 ​​korte tons uran og 472 korte tons grafit. Intet kølesystem blev leveret, da det kun kørte på et par kilowatt. CP-2 blev operationel i marts 1943.

Chicago Pile-3

Chicago Pile-3

En anden reaktor, kendt som Chicago Pile-3 eller CP-3, blev bygget på Argonne-stedet i begyndelsen af ​​1944. Dette var verdens første reaktor, der brugte tungt vand som neutronmoderator . Det havde været utilgængeligt, da CP-1 blev bygget, men blev nu tilgængeligt i mængde takket være Manhattan-projektets P-9-projekt . Reaktoren var en stor aluminiumstank, 1,8 m (6 fod) i diameter, der var fyldt med tungt vand, som vejede ca. 6,5 korte ton (5,9 t). Dækslet blev gennemboret af regelmæssigt adskilte huller, gennem hvilke 121 uranstænger beklædt i aluminium projiceret i tungt vand. Tanken var omgivet af en grafitneutronreflektor , som igen var omgivet af et blyskærm og af beton. Afskærmning på toppen af ​​reaktoren bestod af lag af 30 cm firkantede aftagelige mursten sammensat af lag af jern og masonit . Det tunge vand blev afkølet med en vandkølet varmeveksler . Foruden kontrolstængerne var der en nødmekanisme til at dumpe tungt vand i en tank nedenunder. Byggeriet begyndte den 1. januar 1944. Reaktoren blev kritisk i maj 1944 og blev først drevet med fuld effekt på 300 kW i juli 1944.

Under krigen lod Zinn køre det døgnet rundt, og dets design gjorde det let at udføre eksperimenter. Dette omfattede test for at undersøge egenskaberne af isotoper såsom tritium og bestemme neutronfangstværsnittet af grundstoffer og forbindelser, der kan bruges til at konstruere fremtidige reaktorer eller forekomme i urenheder. De blev også brugt til forsøg med instrumentering og i eksperimenter til bestemmelse af materialers termiske stabilitet og til at træne operatører.

Produktionsbunker

Designet af reaktorerne til plutoniumproduktion involverede flere problemer, ikke kun inden for kernefysik, men inden for teknik og konstruktion. Spørgsmål som den langsigtede effekt af stråling på materialer fik stor opmærksomhed fra Metallurgical Laboratory. To typer reaktorer blev betragtet: homogen, hvor moderator og brændstof blev blandet sammen, og heterogen, hvor moderator og brændstof var arrangeret i en gitterkonfiguration. I slutningen af ​​1941 havde matematisk analyse vist, at gitterdesignet havde fordele i forhold til den homogene type, og det blev derfor valgt til CP-1 og også til de senere produktionsreaktorer. For en neutronmoderator blev grafit valgt på baggrund af dets tilgængelighed sammenlignet med beryllium eller tungt vand.

Ny kemi bygning på University of Chicago campus. Det gotiske tårn på Stagg Field er næppe synligt i venstre baggrund.

Beslutningen om, hvilken kølemiddel der skal bruges, tiltrak mere debat. Det metallurgiske laboratoriums første valg var helium , fordi det kunne være både et kølemiddel og en neutronmoderator. Vanskelighederne ved brugen deraf blev ikke overset. Store mængder ville være påkrævet, og det skulle være meget rent uden neutronabsorberende urenheder . Specielle blæsere ville være nødvendige for at cirkulere gassen gennem reaktoren, og problemet med lækage af radioaktive gasser skulle løses. Ingen af ​​disse problemer blev betragtet som uoverstigelige. Beslutningen om at bruge helium blev overført til DuPont , det firma, der var ansvarlig for at opbygge produktionsreaktorerne, og blev oprindeligt accepteret.

I begyndelsen af ​​1943 producerede Wigner og hans teoretiske gruppe, der omfattede Alvin Weinberg , Katharine Way , Leo Ohlinger, Gale Young og Edward Creutz et design til en produktionsreaktor med vandkøling. Valget af vand som kølemiddel var kontroversielt, da det vides at absorbere neutroner og derved reducere effektiviteten af ​​reaktoren, men Wigner var overbevist om, at hans gruppes beregninger var korrekte, og at med den renere grafit og uran, der nu var tilgængelig, vand ville fungere, mens de tekniske vanskeligheder ved at bruge helium som kølemiddel ville forsinke projektet.

Designet brugte et tyndt lag aluminium for at beskytte uranet mod korrosion af kølevandet. Cylindriske uransnegle med aluminiumsjakker skubbes gennem kanaler gennem reaktoren og falder ud på den anden side i en køledam. Når radioaktiviteten aftog, ville snegle blive taget væk og plutonium ekstraheret. Efter at have gennemgået de to designs valgte DuPont-ingeniørerne den vandkølede. I 1959 blev der udstedt et patent på reaktordesignet i navnet Creutz, Ohlinger, Weinberg, Wigner og Young.

Brug af vand som kølemiddel rejste problemet med korrosion og oxidation af aluminiumsrøret. Metallurgical Laboratory testede forskellige tilsætningsstoffer til vandet for at bestemme deres virkning. Det viste sig, at korrosion blev minimeret, når vandet var let surt, så fortyndet svovlsyre blev tilsat vandet for at give det en pH på 6,5. Andre tilsætningsstoffer, såsom natriumsilicat , natriumdichromat og oxalsyre, blev også introduceret i vandet for at forhindre opbygning af film, der kunne hæmme cirkulationen af ​​kølevandet. Brændstofsneglene fik en kappe af aluminium for at beskytte uranmetallet mod korrosion, der ville opstå, hvis det kom i kontakt med vandet og for at forhindre udluftning af gasformige radioaktive fissionsprodukter, der kunne dannes, når de blev bestrålet. Aluminium blev valgt, fordi beklædningen skulle transmittere varme, men ikke absorbere for mange neutroner. Aluminiums konserveringsprocessen blev nøje opmærksom, da brudte snegle kunne stoppe eller beskadige kanalerne i reaktoren, og de mindste huller kunne udlufte radioaktive gasser. Metallurgical Laboratory undersøgte produktions- og testregimer for konservesprocessen.

Et vigtigt forskningsområde vedrørte Wigner-effekten . Under bombardement af neutroner kan kulstofatomer i grafitmoderatoren slås ud af grafitens krystallinske struktur. Over tid får dette grafitten til at varme op og svulme op. Undersøgelse af problemet ville tage det meste af 1946, før en løsning blev fundet.

Kemi og metallurgi

Laboratorium ved New Chemistry Building ved University of Chicago

Metallurgisk arbejde koncentreret om uran og plutonium. Selvom det var blevet opdaget over et århundrede før, vidste man ikke meget om uran, hvilket fremgår af det faktum, at mange referencer gav et tal for dets smeltepunkt, der var slukket med næsten 500 ° F (280 ° C). Edward Creutz undersøgte det og opdagede, at uran kunne hamres og rulles ved det rigtige temperaturområde og trækkes ind i stængerne, der kræves af produktionsreaktordesignet. Det blev konstateret, at spåner, når uran blev skåret, briste i flamme. I samarbejde med Alcoa og General Electric udtænkte Metallurgical Laboratory en metode til lodning af aluminiumkappen til uranproppen.

Under pres for at identificere en kilde til forarbejdet uran mødtes Compton, Spedding og Hilberry i april 1942 med Edward Mallinckrodt i hans kemiske selskabs hovedkvarter i St. Louis, Missouri. Virksomheden udtænkte og implementerede en ny uranbehandlingsteknologi ved hjælp af ether, indsendte vellykkede testmaterialer i midten af ​​maj, leverede materialet til den første selvbærende reaktion i december og havde opfyldt projektets samlede ordre på de første tres tons inden kontrakten blev underskrevet.

Metallurgien af ​​plutonium var fuldstændig ukendt, for den var først for nylig blevet opdaget. I august 1942 isolerede Seaborgs hold kemisk den første afvejelige mængde plutonium fra uran bestrålet i Jones Laboratory. Indtil reaktorer blev tilgængelige, blev der produceret små mængder plutonium i cyclotronen ved Washington University i St. Louis . Kemiafdelingen arbejdede sammen med DuPont om at udvikle den vismutfosfatproces, der blev brugt til at adskille plutonium fra uran.

Sundhed og sikkerhed

Farerne ved strålingsforgiftning var blevet velkendte på grund af erfaringerne fra radiumskivemalere . Da det blev sikkert, at atomreaktorer ville involvere radioaktive materialer i gigantisk målestok, var der stor bekymring over sundheds- og sikkerhedsaspekterne. Robert S. Stone, der havde arbejdet med Ernest Lawrence ved University of California, blev ansat til at lede Metallurgical Projects sundheds- og sikkerhedsprogram. Simeon Cutler, en radiolog, overtog ansvaret for strålingssikkerhed i Chicago, inden han gik videre til at lede programmet på Hanford Site . Groves udnævnte Stafford L. Warren fra University of Rochester som leder af Manhattan-projekts medicinske afdeling. Over tid antog undersøgelsen af ​​de biologiske virkninger af stråling større betydning. Det blev opdaget, at plutonium, ligesom radium, var en knoglesøger , hvilket gjorde det særligt farligt.

Metallurgical Laboratory's Health Division satte standarder for strålingseksponering. Arbejdere blev rutinemæssigt testet ved klinikkerne ved University of Chicago, men det kunne være for sent. Personlige kvartsfiberdosimetre blev anskaffet, ligesom filmbadge-dosimetre , der registrerede kumulativ dosering. Stone's Health Division arbejdede tæt sammen med William P. Jesse's Instrumentation Group i Physics Division for at udvikle detektorer, herunder bærbare Geiger-tællere . Herbert M. Parker skabte en måling for strålingseksponering, han kaldte den ækvivalente mand eller rem. Efter krigen erstattede dette roentgen som standardmål for strålingseksponering. Arbejdet med at vurdere giftigheden af plutonium kom i gang, når plutonium semiworks ved de Clinton Engineer Works begyndte at producere det i 1943. Projektet sat en grænse på 5 mikrogram (gg) i kroppen, og arbejdspraksis og arbejdspladser på Chicago og Clinton var ændret for at sikre, at denne standard blev opfyldt.

Senere aktiviteter

I løbet af 1943 og 1944 fokuserede Metallurgical Laboratory på først at få X-10 Graphite Reactor på Clinton Engineer Works i gang og derefter B Reactor på Hanford Site. Ved udgangen af ​​1944 var fokus skiftet til uddannelse af operatører. En stor del af kemidivisionen flyttede til Oak Ridge i oktober 1943, og mange medarbejdere blev overført til andre Manhattan-projektsteder i 1944, især Hanford og Los Alamos. Fermi blev divisionschef i Los Alamos i september 1944, og Zinn blev direktør for Argonne Laboratory. Allison fulgte i november 1944 og tog med sig mange af Metallurgical Laboratory's medarbejdere, herunder det meste af instrumentafsnittet. Han blev erstattet af Joyce C. Stearns . Farrington Daniels , der blev associeret direktør den 1. september 1944, efterfulgte Stearns som direktør den 1. juli 1945.

Det 124. feltartilleri-rustningssted i 2006

Hvor det var muligt, forsøgte University of Chicago at genansætte arbejdere, der var blevet overført fra Metallurgical Laboratory til andre projekter, når deres arbejde var afsluttet. At udskifte personale var næsten umuligt, da Groves havde beordret en frysning af personale. Den eneste division, der voksede mellem november 1944 og marts 1945, var sundhedsafdelingen; resten mistede 20 procent eller mere af deres personale. Fra et højdepunkt på 2.008 ansatte den 1. juli 1944 faldt antallet af mennesker, der arbejdede på Metallurgical Laboratory til 1.444 den 1. juli 1945.

Krigens afslutning sluttede ikke strømmen af ​​afgange. Seaborg forlod den 17. maj 1946 og tog meget af det, der var tilbage af kemidivisionen, med sig. Den 11. februar 1946 nåede hæren en aftale med universitetspræsident Robert Hutchins om, at personalet og udstyret i Metallurgical Project skulle overtages af et regionalt laboratorium med base i Argonne, som universitetet stadig administrerer. Den 1. juli 1946 blev Metallurgical Laboratory Argonne National Laboratory , det første udpegede nationale laboratorium , med Zinn som sin første direktør. Det nye laboratorium havde 1.278 medarbejdere den 31. december 1946, da Manhattan-projektet sluttede, og ansvaret for de nationale laboratorier blev overført til Atomic Energy Commission , der erstattede Manhattan-projektet den 1. januar 1947. Arbejdet fra Metallurgical Laboratory førte også til grundlæggelse af Enrico Fermi Institute samt James Franck Institute ved University of Chicago.

Betalinger til University of Chicago under den oprindelige 1. maj 1943 non-profit kontrakt udgjorde $ 27.933.134,83, som inkluderede $ 647.671,80 i omkostninger til konstruktion og ombygning. Kontrakten udløb den 30. juni 1946 og blev erstattet af en ny kontrakt, der sluttede den 31. december 1946. Yderligere $ 2.756.730,54 blev betalt under denne kontrakt, hvoraf $ 161.636,10 blev brugt på byggeri og ombygning. Yderligere $ 49.509,83 blev betalt til University of Chicago for restaurering af dets faciliteter.

I 1974 begyndte den amerikanske regering at rydde op i de gamle Manhattan-projektsteder under det tidligere udnyttede websteds afhjælpningsprogram (FUSRAP). Dette omfattede dem, der blev brugt af Metallurgical Laboratory. Stagg Field var blevet revet ned i 1957, men 23 steder i Kent Laboratory blev dekontamineret i 1977, og en anden 99 ved Eckhart, Ryerson, og Jones Laboratory i 1984. Omkring 600 kubikfod (17 m ³ ) fast og tre 55- gallon tromler af flydende affald blev samlet og sendt til forskellige steder til bortskaffelse. Atomenergikommissionen ophævede sin lejekontrakt på Armory-stedet i 1951, og den blev restaureret til staten Illinois. Testning i 1977, 1978 og 1987 viste restniveauer af radioaktivitet, der oversteg Department of Energy- retningslinjerne, så dekontaminering blev udført i 1988 og 1989, hvorefter stedet blev erklæret egnet til ubegrænset brug.

Bemærkninger

Referencer

eksterne links

• Manhattan-projektets signaturfaciliteter
• Video af veststående Stagg Field, Institute for the Study of Metals (Metallurgical Laboratory), Enrico Fermi og et aktivt eksperiment med CP-1